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弓與箭(9) 吹箭與吸管吹箭DIY 次要群組 [物理教學::運動功能] 列印 推薦
作者或來源 zfang 2013-06-10 06:58:34
關鍵字 1弓箭 2科學小原子 3吹箭 4吸管
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吹箭是原住民打獵的重要工具之一,特別是在馬來西亞、婆羅洲或一些非洲地區。台灣原住民如邵族,也會使用吹箭。

傳統的吹箭包括一根吹管與數支吹箭。吹管是利用一根很直的竹管,用火烤變直,再打通內部竹節而成。吹箭的部份則利用細竹籤,前端削尖、尾端粘棉花、紮上羽毛或絨毛製成。將箭塞入管中,用力吹氣,箭就能筆直射出。由於吹氣的力道不強,相較於弓箭的射程遠,吹箭是射程短的武器。台灣原住民的吹箭不沾毒(南美洲則可能使用蛙毒),通常在夜間用來狩獵樹上的小動物,如鳥或飛鼠等。

如何做簡易吹箭?一隻吸管就能做為吹管,箭則可用竹籤(長或短都可試試),不過竹籤前端尖銳危險,為了安全,建議改用棉花棒或竹製棉棒,前端為棉花頭,可以減少刺傷。將小箭放入吹管中,用力一吹~就能將箭射出。

我自己則喜歡用吸管做箭,也以吸管做為吹管,只要手邊有一大一小二個吸管便成。將小吸管插入大吸管內,用口吹看看,小吸管能飛出多遠呢?接著在小吸管前端塞進一小塊沾水的衛生紙(或黏土),增加吸管箭的重量(或將重心往前移),再放進大吸管吹看看,有沒有更遠?

 

『為什麼箭頭要塞些東西呢?』箭頭的配重能使重心往前移動,當箭飛行時,空氣阻力會較小,也不會翻滾而影響射程。另一方面,塞住箭前端也能防止漏氣,使吹出來的氣體被充份利用,更容易推動吸管箭。可不可以塞後面呢?當然也可以試試,在箭的尾端用剪刀剪成花瓣形狀,或在箭尾的塞點棉花或乾的衛生紙條。除了用來堵住吹管中的洞,另一方面也能當作尾翼,箭飛行時就不易晃動,空氣阻力會較小。但要注意,若是吸管尾端塞太多東西,箭可能會與吹管卡住。

吹箭要飛得遠,離開吹管的速度就要快,速度要快就必須吹的力量大(用力吹)、加速時間要久(加長吹管)、箭的重量要輕。(但須注意:箭太輕會飄而飛不遠,可以用黏土加重並調整重心。)發射的角度,還有箭矢和吹管是否密合也大大影響飛行的距離和準度。

利用一次周六上課,帶學生來用活動學科學,吹箭的製作簡單,但要讓箭由教室尾吹到教室頭,可不容易,更別說是如何讓吹箭飛得又快又準,光是測試就讓學生們就玩上好一陣子。

活動過程中也發現到,班上的女孩顯得保守,不太愛吹箭,我想應該是因為吹箭會吹得滿臉脹紅,有失女孩優雅吧。(後來改教女孩射箭,果然個個變成神射手,還開心到下課帶弓箭找一年級學弟妹炫耀呢!竹筷弓的製作見後篇。)

馬來西亞的原住民常運用長長的吹管,將吹箭射到最遠幾十公尺外的範圍。我們也可以使用數支粗吸管結合製成長長的發射器,試試是否射得更遠?但要注意,長歸長,發射器也要直,不然多根吸管變成彎曲的發射器,吹到滿臉脹紅也未必能順利射出。

過程中,注意到二位學生的長吹管.......


其中一位同學是用粉紅色的長吹管,吹箭放在吹管前段。
(當然,也與箭頭做得太大,無法完全塞入管內有關。)


透過透明吹管觀察到,另一位同學凱翔,他的箭其實非常貼近嘴巴。

為何吹管越長,能夠吹的越快越遠?圖A、圖B哪一種射程較遠?為什麼呢?

吹箭是藉著吹氣推動箭從吹管中射出。『物體順著力的方向運動時,位移愈大則被作的功愈多,動能也會愈大。』因此,選長吹管的目的是為了作功,也要讓吹箭在吹管內有足夠的加速距離:『動能愈大、出口的速率較大,射程就會較遠、準直性也較佳。』吹管與吹箭之間的大小也要考慮,差異太大,吹氣易散失,而太貼近則會因箭與管的摩擦力,耗損能量。

再一個問題,什麼樣的角度才能吹最遠呢?你可能與我最初一樣,都是回答45度角,其實.......『自地面丟小石子時,45度才會抛得最遠。』謝迺岳老師告訴我們:『但是吹箭時,人的口部離地至少1.5公尺高,因此必須降低仰角,才能發揮箭速度的優勢,射得最遠。』 將吹管前端抬高,仰角約30度時才是吹得最遠的發射角度。

科學小原子科學顧問謝迺岳老師設計一系列原住民獵具的動手做活動,吸管箭與吸管吹箭便是其中之一,後續文章的吸管箭、竹筷弓等DIY活動與科學原理,有不少概念也是來自謝老師的分享。

關於吹箭的動手做,還可以參考下列網站:
1.NTCU-科學遊戲實驗室吸管吹箭
2.科學遊戲實例之二~吹箭 http://www2.chps.tcc.edu.tw/natu/t7.htm

 


本班前三名的帥哥們,也是這次活動的吹箭小達人。

 

弓與箭(1) 箭羽與鳥羽
弓與箭(2) 箭為何有羽?簡易風洞實驗篇
弓與箭(3) 箭為何會追風?箭與風向計
弓與箭(4) 離弦之箭如何飛行?
弓與箭(5) 氣球箭的飛行實驗
弓與箭(6) 番外篇 小朋友玩氣球火箭
弓與箭(7) 紙火箭(紙吹箭)
弓與箭(8) 番外篇~親子來玩紙吹箭
弓與箭(9) 吹箭與吸管吹箭DIY
弓與箭(10) 箭簇與重心
弓與箭(11) 吸管箭與發射器
弓與箭(12) 弓的科學
弓與箭(13) 竹筷弓DIY
弓與箭(14) 原住民族的弓箭與狩獵文化


分類:科學動手做 2011/04/15 20:12

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